(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パターンが形成された複数の絶縁体が積層されて、積層体内に前記導体パターンによる複数ターンのアンテナコイルが構成されたアンテナ装置において、
前記アンテナコイルは、前記絶縁体の積層方向から視て、１ターン毎に第１辺を形成する第１導体パターン、第２辺を形成する第２導体パターン、第３辺を形成する第３導体パターン、および第４辺を形成する第４導体パターンで構成され、
第１導体パターンは第１層に形成され、第２導体パターンは第１層とは異なる第２層に形成され、第３導体パターンおよび第４導体パターンは、第１層から第２層にかけて形成され、
前記第１〜第４の導体パターンは、１ターン分の導体パターンによる巻回形状の重心を１ターン毎に結ぶ線の方向が前記絶縁体の積層方向に対して傾くように、各絶縁体に配置される、アンテナ装置。
【請求項２】
前記１ターン分の導体パターンは大きさおよび形状が実質的に同じである、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第３導体パターンおよび前記第４導体パターンは、巻回毎に異なる層に形成され、前記絶縁体の積層方向に視て重なる、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記絶縁体の積層方向に視て、複数の前記第１導体パターンの形成範囲と複数の前記第２導体パターンの形成範囲とは部分的に重なる、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記絶縁体の積層方向に視て、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは平行である、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記絶縁体の積層方向に視て、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは非平行である、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは、前記第３導体パターンおよび前記第４導体パターンよりも線幅が大きい、請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置をカード型のパッケージ内に設けたカード型デバイス。
【請求項９】
筐体内に回路基板を備えた電子機器において、前記回路基板に請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置が実装された電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムや近距離無線通信（NFC：Near Field Communication）システム等に用いられるアンテナ装置、およびそれを備えるカード型デバイスならびに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤシステムなどに適用される無線通信機器に搭載されるアンテナ装置として、例えば特許文献１が示されている。特許文献１はフレキシブル基板の同一平面上に形成されたアンテナコイルの開口部に磁性体を挿入することによってアンテナの指向性を制御するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８８３１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし特許文献１では、ターン数を増やす場合、巻回の内側（巻回中心）に向かってターン数を増やすと、コイル開口部の面積が狭まってしまうため、コイル開口部を通る磁束が制限されて、通信特性が劣化する問題がある。一方、コイル開口部の面積を維持した状態で、巻回の外側に向かってターン数を増やすと、アンテナコイルの外形が大きくなってしまう。【０００５】
そこで、本発明の目的は、外形サイズが大きくなることを抑制しながら、アンテナコイルのターン数を増やしてもコイル開口部の大きさを維持できる構造のアンテナ装置およびそれを備えるカード型デバイスならびに電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、導体パターンが形成された複数の絶縁体が積層されて、積層体内に前記導体パターンによる複数ターンのアンテナコイルが構成されたアンテナ装置において、
前記アンテナコイルは、前記絶縁体の積層方向から視て、１ターン毎に第１辺を形成する第１導体パターン、第２辺を形成する第２導体パターン、第３辺を形成する第３導体パターン、および第４辺を形成する第４導体パターンで構成され、
第１導体パターンは第１層に形成され、第２導体パターンは第１層とは異なる第２層に形成され、第３導体パターンおよび第４導体パターンは、第１層から第２層にかけて形成され、
前記第１〜第４の導体パターンは、１ターン分の導体パターンによる巻回形状の重心を１ターン毎に結ぶ線の方向が前記絶縁体の積層方向に対して傾くように、各絶縁体に配置されることを特徴とする。【０００７】
上記構造により、アンテナコイルの外形サイズが大きくなることを抑制しながら、実質的なコイル開口を狭めることなく、ターン数を稼ぐことができる。【０００８】
前記１ターン分の導体パターンは大きさおよび形状が実質的に同じであることが好ましい。このことにより、占有面積あたりのアンテナコイルとしての有効な領域を大きくできる。【０００９】
また、前記第３導体パターンおよび前記第４導体パターンは、巻回毎に異なる層に形成され、前記絶縁体の積層方向に視て重なることが好ましい。このことにより、平面視における第３導体パターンおよび第４導体パターンの占有面積が大きくなることを抑制し、かつ、コイル開口を確保しつつアンテナコイルのターン数を多くできる。【００１０】
前記絶縁体の積層方向に視て、複数の前記第１導体パターンの形成範囲と複数の前記第２導体パターンの形成範囲とは部分的に重なってもよい。これにより、アンテナコイルのターン数あたりの占有面積が縮小化できる。【００１１】
前記絶縁体の積層方向に視て、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは平行であることが好ましい。これにより、導体パターンが単純となり、限られた面積に所定のターン数のアンテナコイルを形成できる。【００１２】
前記絶縁体の積層方向に視て、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは非平行であってもよい。これにより、コイル開口の形状を多様化できる。【００１３】
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは、前記第３導体パターンおよび前記第４導体パターンよりも線幅が大きい（または、第３導体パターンおよび第４導体パターンは、第１導体パターンおよび第２導体パターンよりも線幅が小さい）ことが好ましい。これにより、導体パターンの直流抵抗成分を抑制しつつコイル開口の面積を確保でき、かつ導体パターン間の寄生容量を抑えられる。【００１４】
本発明のカード型デバイスは、上記いずれかの構成のアンテナ装置をカード型のパッケージ内に設けたことを特徴とする。【００１５】
本発明の電子機器は、筐体内に回路基板を備え、この回路基板に上記いずれかの構成のアンテナ装置が実装されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、実質的なコイル開口を狭めることなく、ターン数を稼ぐことができる。そのため、小型でありながら所定のインダクタンスを有し、高利得なアンテナ装置およびそれを備えるカード型デバイスならびに電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の斜視図である。
【図２】図２はアンテナ装置１０１の分解斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は図１におけるＡ−Ａ部分の断面図、図３（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ部分の断面図である。
【図４】図４（Ａ）は第１導体パターン、第２導体パターン、第３導体パターンおよび第４導体パターンによるアンテナコイルを通る磁束およびコイル巻回軸を示す断面図、図４（Ｂ）はこのアンテナコイルのコイル巻回軸を示す平面図である。
【図５】図５はアンテナ装置１０１について、アンテナコイルの各部に生じる寄生容量について示す図である。
【図６】図６（Ａ）は本実施形態のアンテナ装置１０１の斜視図、図６（Ｂ）は比較例１のアンテナ装置の斜視図、図６（Ｃ）は比較例２のアンテナ装置の斜視図である。
【図７】図７はアンテナ装置１０１とリーダライター側アンテナ２００との位置関係を示す図である。
【図８】図８は図６に示す各アンテナ装置のオフセットに対する結合係数の変化を示す図である。
【図９】図９（Ａ）はアンテナ装置１０２Ａの平面図、図９（Ｂ）はその断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）はアンテナ装置１０２Ｂの平面図、図１０（Ｂ）はその断面図である。
【図１１】図１１はアンテナ装置１０３Ａの平面図である。
【図１２】図１２はアンテナ装置１０３Ｂの平面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は第４の実施形態のアンテナ装置１０４の平面図、図１３（Ｂ）は比較例のアンテナ装置の平面図である。
【図１４】図１４は、積層体内における、導体パターン１０，２０，３０，４０が形成された絶縁体の平面図である。
【図１５】図１５は第６の実施形態のアンテナ装置１０６の斜視図である。
【図１６】図１６は第７の実施形態である電子機器３０１の主要部の断面図である。
【図１７】図１７は、金属ソケット４１０に第８の実施形態のカード型デバイス４０１が挿入された状態での平面図である。
【図１８】図１８は、金属ソケット４１０を備えた電子機器の主要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００１９】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の斜視図である。このアンテナ装置１０１は、導体パターンが形成された複数の絶縁体が積層されて、積層体９０内に、第１導体パターン１０、第２導体パターン２０、第３導体パターン３０、第４導体パターン４０による複数ターンのアンテナコイルが構成されたものである。図１は積層体の内部を透視した図である。
【００２０】
図２はアンテナ装置１０１の分解斜視図である。図１に示した積層体９０は複数の絶縁体Ｓ１〜Ｓ１０が積層されたものである。積層体９０の内部に、第１導体パターン１０（１１，１２，１３，１４，１５）、第２導体パターン２０（２１，２２，２３，２４，２５）、第３導体パターン３０（３１，３２，３３，３４，３５，３１Ｖ，３２Ｖａ，３２Ｖｂ，３３Ｖａ，３３Ｖｂ，３４Ｖａ，３４Ｖｂ，３５Ｖ）、および第４導体パターン４０（４１，４２，４３，４４，４１Ｖ，４２Ｖａ，４２Ｖｂ，４３Ｖａ，４３Ｖｂ，４４Ｖ，４５Ｖ）が形成される。
【００２１】
絶縁体Ｓ１〜Ｓ１０のうち所定の絶縁体の下面に、第１導体パターン、第２導体パターン、第３導体パターンの線状導体および第４導体パターンの線状導体が形成される。これら線状導体は以降、単に導体パターンという。また、絶縁体Ｓ１〜Ｓ１０の所定箇所に第３導体パターンのビア導体３１Ｖ，３２Ｖａ，３２Ｖｂ，３３Ｖａ，３３Ｖｂ，３４Ｖａ，３４Ｖｂ，３５Ｖ、および第４導体パターンのビア導体４１Ｖ，４２Ｖａ，４２Ｖｂ，４３Ｖａ，４３Ｖｂ，４４Ｖ，４５Ｖがそれぞれ形成される。
【００２２】
絶縁体Ｓ１の下面には入出力端子５１，５２および実装用端子５３，５４が形成される。絶縁体Ｓ２には導体パターン１１，１２，１３，１４，１５，３５，４４が形成される。絶縁体Ｓ４には導体パターン３４が形成される。絶縁体Ｓ５には導体パターン４３が形成される。絶縁体Ｓ６には導体パターン３３が形成される。絶縁体Ｓ７には導体パターン４２が形成される。絶縁体Ｓ８には導体パターン３２が形成される。絶縁体Ｓ１０には導体パターン２１，２２，２３，２４，２５，３１，４１が形成される。
【００２３】
上記第１導体パターン１１，１２，１３，１４，１５は、１ターン毎の第１辺を形成する。同様に、第２導体パターン２１，２２，２３，２４，２５は、１ターン毎の第２辺を形成する。また、第３導体パターン３１，３２，３３，３４，３５，３１Ｖ，３２Ｖａ，３２Ｖｂ，３３Ｖａ，３３Ｖｂ，３４Ｖａ，３４Ｖｂ，３５Ｖは、１ターン毎の第３辺を形成する。さらに、第４導体パターン４１，４２，４３，４４，４１Ｖ，４２Ｖａ，４２Ｖｂ，４３Ｖａ，４３Ｖｂ，４４Ｖ，４５Ｖは、１ターン毎の第４辺を形成する。
【００２４】
ここで、符号のみで表すと、５１→５１Ｖ→１１→３１Ｖ→３１→２１→４１→４１Ｖの経路で１ターン分のコイルが構成される。同様に、
１２→３２Ｖａ→３２→３２Ｖｂ→２２→４２Ｖａ→４２→４２Ｖｂの経路、
１３→３３Ｖａ→３３→３３Ｖｂ→２３→４３Ｖａ→４３→４３Ｖｂの経路、
１４→３４Ｖａ→３４→３４Ｖｂ→２４→４４Ｖ→４４の経路、
で、それぞれ１ターン分のコイルが構成される。
【００２５】
また、１５→３５→３５Ｖ→２５→４５Ｖ→５２の経路で３／４ターン分のコイルが構成される。
【００２６】
上記第１導体パターン、第２導体パターン、第３導体パターンおよび第４導体パターンによっておよそ５ターンのアンテナコイルが構成される。１ターン毎の導体パターンは略同じ大きさで略同じ形状である。
【００２７】
絶縁体Ｓ２〜Ｓ９は磁性体層、絶縁体Ｓ１，Ｓ１０は非磁性体層である。したがって、上記アンテナコイルは磁性体の周囲を巻回するように配置される。
【００２８】
なお、絶縁体Ｓ１やＳ１０の上部に機械強度を上げるために非磁性体層がさらに積層されてもよい。
【００２９】
図２において、絶縁体Ｓ１〜Ｓ１０の厚みは次のとおりである。
【００３０】
Ｓ１：２５μｍ
Ｓ２：５０μｍ
Ｓ３：２５μｍ
Ｓ４：２５μｍ
Ｓ５：５０μｍ
Ｓ６：５０μｍ
Ｓ７：２５μｍ
Ｓ８：２５μｍ
Ｓ９：５０μｍ
Ｓ１０：２５μｍ
したがって、導体パターン３１，３２，３３，３４，３５の層方向のピッチは７５μｍで一定である。また、導体パターン４１，４２，４３，４４の層方向のピッチはそれぞれ１００μｍで一定である。
【００３１】
図３（Ａ）は図１におけるＡ−Ａ部分の断面図、図３（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ部分の断面図である。第４導体パターンの線状導体４１〜４４は、巻回毎に異なる層に形成され、絶縁体の積層方向に視て重なる。第３導体パターンの線状導体３１〜３５についても同様に、巻回毎に異なる層に形成され、絶縁体の積層方向に視て重なる。
【００３２】
図４（Ａ）は上記第１導体パターン、第２導体パターン、第３導体パターンおよび第４導体パターンによるアンテナコイルを通る磁束およびコイル巻回軸を示す断面図、図４（Ｂ）はこのアンテナコイルのコイル巻回軸を示す平面図である。但し、図の明瞭化のため、図４（Ｂ）については、図における横方向が拡大されるように縦横比を変更して描いている。図４（Ａ）は図３（Ｂ）に示した断面図に磁束φおよびコイル巻回軸などを記入したものである。図４（Ａ）において破線はアンテナコイルの第３導体パターンおよび第４導体パターンの概略形状を示す。第１導体パターン、第２導体パターン、第３導体パターンおよび第４導体パターンによるアンテナコイルは、１ターン分の導体パターンが略同じ形状で略同じ大きさである。そして、１ターン分の導体パターンによる巻回形状の重心（１ターン分の導体パターンの始点と終点を線分で結んで閉じることで形成される図形の重心）を、隣接するターン毎に結ぶと、この線は直線状に延びる。この線の方向は絶縁体の積層方向に対して傾く。この線はアンテナコイルの巻回軸ということができる。
【００３３】
図４（Ａ）に示すように、破線で示す線分の中点を、隣接するターン毎に結ぶと、この線は直線状に延びる。この線を断面におけるアンテナコイルの巻回軸ということができる。
【００３４】
図４（Ｂ）において、点Ｃ１は、第１導体パターン１１および第２導体パターン２１を含む１ターン分の導体パターンの重心である。同様に、点Ｃ２は、第１導体パターン１２および第２導体パターン２２を含む１ターン分の導体パターンの重心、点Ｃ３は、第１導体パターン１３および第２導体パターン２３を含む１ターン分の導体パターンの重心、点Ｃ４は、第１導体パターン１４および第２導体パターン２４を含む１ターン分の導体パターンの重心、点Ｃ５は、第１導体パターン１５および第２導体パターン２５を含む１ターン分の導体パターンの重心である。これらの重心Ｃ１〜Ｃ５を結ぶ線は直線状に延びる。この線を平面におけるアンテナコイルの巻回軸ということができる。
【００３５】
また、絶縁体の積層方向に視て、複数のターン（１ターン目、２ターン目、３ターン目・・・）の中心は所定方向（巻回軸に沿った方向）に順次ずれる。換言すれば、複数のターンの第１導体パターン（１１，１２，１３，１４，１５）および第２導体パターン（２１，２２，２３，２４，２５）は、絶縁体の積層方向に視て巻回軸に沿った方向に所定の間隔で順次ずれて配置される。絶縁体の積層方向に直交する方向から見ると、図４に示すように、複数のターンの第１導体パターン（１１，１２，１３，１４，１５）および第２導体パターン（２１，２２，２３，２４，２５）は、絶縁体の積層方向に直交する方向に順次隣接して配置される。すなわち、２ターン目の第１導体パターン１２および第２導体パターン２２は、１ターン目の第１導体パターン１１および第２導体パターン２１に対して絶縁体の積層方向に視て巻回軸に沿った方向に所定間隔を隔てて配置され、３ターン目の第１導体パターン１３および第２導体パターン２３は、２ターン目の第１導体パターン１２および第２導体パターン２２に対して絶縁体の積層方向に視て巻回軸に沿った方向に所定間隔を隔てて配置される。
【００３６】
アンテナコイルのコイル開口を通る磁束は、巻回軸の傾き方向に傾いて、アンテナコイルと鎖交する。但し、複数のコイル開口が重なった領域を磁束が通過するので、磁界中におけるアンテナ装置の向きによっては、磁束が通過する主たる向きは、必ずしも上記巻回軸に沿った向きとは一致しない。
【００３７】
図５はアンテナ装置１０１について、アンテナコイルの各部に生じる寄生容量について示す図である。第１導体パターン１１，１２，１３，１４の線間は等しい、また、第２導体パターン２２，２３，２４，２５の線間は等しい。このように導体パターンの線間が均等であることにより、これら導体パターンの面内方向の線間容量が極端に大きくなる部分が形成されるのを防止できる。図２を基に既に述べたとおり、第４導体パターン４１，４２，４３，４４の層間距離は１００μｍ均等である。図２に示した第３導体パターンの線状導体３１，３２，３３，３４，３５の層間距離は７５μｍ均等である。このように導体パターンの層間が均等であることにより、これら導体パターンの層方向の線間容量が極端に大きくなる部分が形成されるのを防止できる。
【００３８】
また、第１導体パターンおよび第２導体パターンはそれぞれ同一面上（同一層）に形成されるため、仮に導体パターンの幅を太くした場合でも、寄生容量が大きくなりにくい。
【００３９】
なお、積層体９０に用いられる絶縁体の層には磁性体や非磁性体の焼結体を用いてもよいし、磁性体フェライトフィラーを分散させたポリイミド(PI)や液晶ポリマー(LCP)などの樹脂シートを用いてもよい。
【００４０】
焼結体の場合は材料のＱ値が高く磁性体損が小さい。その結果、アンテナＱ値の高いアンテナが構成できる。また、樹脂シートの場合は高温焼成が不要なので、Cu等、導体損の低い電極材料を使用することができる。その結果、アンテナＱ値の高いアンテナが構成できる。
【００４１】
次に、２つの従来タイプのアンテナ装置と比較して本実施形態のアンテナ装置１０１の指向性について示す。
【００４２】
図６（Ａ）は本実施形態のアンテナ装置１０１の斜視図、図６（Ｂ）は比較例１のアンテナ装置の斜視図、図６（Ｃ）は比較例２のアンテナ装置の斜視図である。比較例１のアンテナ装置は、コイル巻回軸がＹ軸方向を向く矩形ヘリカル状のアンテナコイルを備える。比較例２のアンテナ装置は、コイル巻回軸がＺ軸方向を向く矩形スパイラル状のアンテナコイルを備える。
【００４３】
図７はアンテナ装置１０１とリーダライター側アンテナ２００との位置関係を示す図である。リーダライター側アンテナ２００は半径30mmの複数ターンのループ状アンテナである。このリーダライター側アンテナ２００の中心からＺ軸上に一定距離だけ離れた位置にアンテナ装置１０１等を置き、その位置からＹ軸方向にｄｙだけシフトしたときの結合係数を測定した。図８はその測定結果である。図６（Ｂ）に示す比較例１のアンテナ装置では、ｄｙ＝０のとき結合係数は０であり、利得が無くなる（０になる）。図６（Ｃ）に示す比較例２のアンテナ装置では、ｄｙ＝０のとき結合係数は最大であるが、ｄｙが大きくなるほど結合係数は急激に低下する。本実施形態のアンテナ装置１０１では、ｄｙ＝２０を中心として広い範囲で結合係数は大きい。ｄｙ＝−２０で結合係数は最低となるが、０にはならない。
【００４４】
なお、以上に示したアンテナ装置は、磁性体層と非磁性体層の積層体を備えたが、非磁性体層のみの積層体であってもよいし、磁性体層のみの積層体であってもよい。また、以上に示したアンテナ装置は、図１から図７において、各絶縁層の長手方向に沿って電流が流れるように第１導体パターンおよび第２導体パターンが形成され、各絶縁層の短手方向に沿って電流が流れるように第３導体パターンおよび第４導体パターンが形成されるが、この限りでは無い。各絶縁層の短手方向に沿って電流が流れるように第１導体パターンおよび第２導体パターンが形成され、各絶縁層の長手方向に沿って電流が流れるように第３導体パターンおよび第４導体パターンが形成されてもよい。
【００４５】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、積層体内における第１導体パターンおよび第２導体パターンの別の配置について示す。図９、図１０は第２の実施形態の２つのアンテナ装置のアンテナコイルの形状を示す図である。図９（Ａ）はアンテナ装置１０２Ａの平面図、図９（Ｂ）はその断面図である。図１０（Ａ）はアンテナ装置１０２Ｂの平面図、図１０（Ｂ）はその断面図である。積層体内における第１導体パターン１０および第２導体パターン２０の形成構造は基本的に第１の実施形態で示したものと同じであるが、図９、図１０では概略的に示している。
【００４６】
アンテナ装置１０２Ａ，１０２Ｂのいずれも、絶縁体の積層方向に視て（平面視で）、第１導体パターン１０と第２導体パターン２０とは一部重なっている。具体的には、図９に示した構造は、上記第１の実施形態のアンテナ装置１０１のターン数を維持した状態で、第１導体パターン１０の形成範囲と第２導体パターン２０の形成範囲とを一部重なるように配置したものである。図１０に示した構造は、上記第１の実施形態のアンテナ装置１０１に対してターン数を増やすことにより、第１導体パターン１０の形成範囲と第２導体パターン２０の形成範囲とを一部重なるようにしたものである。
【００４７】
このように、絶縁体の積層方向に視て、複数の第１導体パターン１０の形成範囲と複数の第２導体パターン２０の形成範囲とは部分的に重なっていてもよい。これにより、アンテナコイルのターン数あたりの占有面積が縮小化できる。また、第１導体パターン１０の形成範囲と第２導体パターン２０の形成範囲との重なり度合いを調整することによって、巻回軸が延びる方向を容易に変化させることができるので、磁束が通過する向きを容易に変化させることができる。
【００４８】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、積層体内における第１導体パターンおよび第２導体パターンの別の形状について示す。図１１、図１２は第３の実施形態の２つのアンテナ装置のアンテナコイルの形状を示す図である。図１１はアンテナ装置１０３Ａの平面図、図１２はアンテナ装置１０３Ｂの平面図である。アンテナ装置１０３Ａの第１導体パターン１０と第２導体パターン２０とは絶縁体の積層方向に視て（平面視で）非平行である。アンテナ装置１０３Ｂの第１導体パターン１０は、絶縁体の積層方向に視て（平面視で）非直線状である。具体的には、アンテナ装置１０３Ｂの第１導体パターン１０は、第２導体パターン２０に対して平行でない（非平行である）部分を有し、屈曲する。第１導体パターン１０は概略的には直線の破線（両端部を直線で結んだ破線）で示す方向に延びるので、このアンテナ装置１０３Ｂについても、第１導体パターン１０と第２導体パターン２０とは絶縁体の積層方向に視て非平行である。
【００４９】
このように、絶縁体の積層方向に視て、第１導体パターン１０と第２導体パターン２０とが非平行であってもよい。これにより、図１１および図１２中に曲線矢印で示すように磁束の通る経路（巻回軸の延びる方向）が曲がるので、コイル開口の形状を多様化できる。また、図１１および図１２に示すように、アンテナ装置１０３Ａ，１０３Ｂの近傍に周辺部品が存在する場合に、第１導体パターン１０と第２導体パターン２０とを互いに非平行な状態で配置することによって、磁束の通る通路を曲げて、それら周辺部品に接近しない経路で磁束が通るように設計することができる。そのことにより、周辺部品との不要な結合が抑制できる。また、限られた体積の積層体に対して有効サイズの大きなアンテナコイルを形成することができる。
【００５０】
なお、以上に示したアンテナ装置は、１ターン分の導体パターンによる巻回形状の重心を、隣接するターン毎に結ぶと、この線が直線状に延びる例であったが、１ターン分の導体パターンによる巻回形状の重心を、隣接するターン毎に結んだとき、その線が曲線に沿った形状となるように、各導体パターンを形成してもよい。
【００５１】
《第４の実施形態》
第４の実施形態では、第３導体パターンおよび第４導体パターンの線幅について示す。
【００５２】
図１３（Ａ）は第４の実施形態のアンテナ装置１０４の平面図、図１３（Ｂ）は比較例のアンテナ装置の平面図である。この比較例のアンテナ装置は第１の実施形態で示したアンテナ装置１０１と同じである。第４の実施形態のアンテナ装置１０４において、第１導体パターン１０および第２導体パターン２０は、第３導体パターン３０および第４導体パターン４０よりも線幅が大きい（第３導体パターン３０および第４導体パターン４０は、第１導体パターン１０および第２導体パターン２０よりも線幅が小さい）。
【００５３】
この構造によれば、コイル開口の幅Ｗが広くなるので、導体パターンの直流抵抗成分DCRを抑制しつつコイル開口の面積を確保できる。特に、第３導体パターン３０および第４導体パターン４０の線長が第１導体パターン１０および第２導体パターン２０より短いと、第３導体パターン３０および第４導体パターン４０を細くすることによる直流抵抗成分DCRの増大は抑えられる。また、第３導体パターン３０と第４導体パターン４０との対向面積が抑えられるため、寄生容量を抑えられる。
【００５４】
《第５の実施形態》
第５の実施形態では、第１導体パターンおよび第２導体パターンの線幅が互いに異なる例について示す。
【００５５】
図１４は、積層体内における、導体パターン１０，２０，３０，４０が形成される絶縁体の平面図である。第２導体パターン２０は第１導体パターン１０に比べて線幅が大きく、線間の隙間が狭い。そのため、第２導体パターンの形成範囲に比べて、第１導体パターンの形成範囲の線間を磁束が通り抜け易い。そのため、アンテナコイルの巻回軸の傾きだけでなく、第１導体パターン１０と第２導体パターン２０の形成範囲の磁束の抜けやすさによっても、指向性が制御できる。なお、線間の間隙だけでなく、線幅に応じて形成範囲を定めることで第１導体パターン１０と第２導体パターン２０の形成範囲の磁束の抜けやすさを定め、そのことで指向性を制御してもよい。
【００５６】
《第６の実施形態》
図１５は第６の実施形態のアンテナ装置１０６の斜視図である。このアンテナ装置１０６において積層体９０の基本的な構造は、第１の実施形態で図１および図２に示したとおりである。但し、積層体９０の下面に入出力端子５１，５２、実装用端子５３〜６０が形成される。また、積層体９０の上面には絶縁体（非磁性体層）がさらに積層され、その表面に電極６１〜７０が転写形成される。電極６１〜７０は入出力端子５１，５２および実装用端子５３〜６０と同一形状であり、積層方向において互いに対向する位置に形成される。
【００５７】
このように、下面に入出力端子５１，５２以外に多数の実装用端子５３〜６０を分散配置することにより、高い実装強度を確保できる。また、端子電極６１〜７０が入出力端子５１，５２、および実装用端子５３〜６０の対向位置に形成されるので、積層体の積層構造上の上下対称性が高い。そのため、積層体形成時および回路基板への実装時の加熱による、各層の収縮率の違いによる反りが抑制され、積層体の下面の平面性が確保される。これにより、表面実装性が高まる。
【００５８】
《第７の実施形態》
図１６は第７の実施形態である電子機器３０１の主要部の断面図である。この電子機器３０１は例えば携帯タブレットＰＣ等であり、図１６は電子機器３０１の短軸方向に切断した断面図である。アンテナ装置１０１は第１の実施形態で示したアンテナ装置である。このアンテナ装置１０１は回路基板１１０の長辺の縁付近に実装される。回路基板１１０は筐体１２０内に設けられる。アンテナ装置１０１を通る磁束は、リーダライター側アンテナ２００を通って、両者は磁界結合する。
【００５９】
《第８の実施形態》
第８の実施形態ではカード型デバイスについて示す。
【００６０】
図１７は、金属ソケット４１０に第８の実施形態のカード型デバイス４０１が挿入された状態での平面図である。このカード型デバイスは例えばSDカード等のメモリーカードやSIMカード等の認証カードである。カード型デバイス４０１の内部にはアンテナ装置１０１が内蔵される。アンテナ装置１０１は第１の実施形態で示したアンテナ装置である。カード型デバイス４０１が金属ソケット４１０内に挿入された状態で、アンテナ装置１０１のアンテナコイルの約半分（第１導体パターンまたは第２導体パターン）が金属ソケットの外部に出るように、アンテナ装置１０１は、カード型デバイス４０１の長辺の縁付近に（一方の短辺に沿って）配置される。
【００６１】
図１８は、上記金属ソケット４１０を備えた電子機器の主要部の断面図である。カード型デバイス４０１内のアンテナ装置１０１の第１導体パターンおよび第２導体パターンの位置は、図１８に示すように、磁束φが通るように定められる。
【００６２】
カード型デバイスに内蔵するアンテナコイルが図６（Ｃ）に示した形状（コイル巻回軸がＺ軸方向を向く矩形スパイラル状）であるとすると、そのカード型デバイスをカードスロットに差し込んだ状態で、外部装置と通信する場合、磁束が金属ソケット４１０に遮られて通信できない。また、カード型デバイスに内蔵するアンテナコイルが図６（Ｂ）に示した形状（コイル巻回軸がＹ軸方向を向く矩形ヘリカル状）であるとすると、金属ソケット４１０の主面の法線方向には放射しないため、使い勝手が悪い。これに対し、図１７に示したアンテナ装置１０１を内蔵したカード型デバイス４０１を用いれば、金属ソケット４１０による遮蔽の影響を軽減しながら、金属ソケット４１０の主面の法線方向についても指向性を確保できる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ１〜Ｓ１０…絶縁体
１０（１１，１２，１３，１４，１５）…第１導体パターン
２０（２１，２２，２３，２４，２５）…第２導体パターン
３０…第３導体パターン
３１，３２，３３，３４，３５…第３導体パターンの線状導体
３１Ｖ，３２Ｖａ，３２Ｖｂ，３３Ｖａ，３３Ｖｂ，３４Ｖａ，３４Ｖｂ，３５Ｖ…第３導体パターンのビア導体
４０…第４導体パターン
４１，４２，４３，４４…第４導体パターンの線状導体
４１Ｖ，４２Ｖａ，４２Ｖｂ，４３Ｖａ，４３Ｖｂ，４４Ｖ，４５Ｖ…第４導体パターンのビア導体
５１Ｖ…ビア導体
５１，５２…入出力端子
５３〜６０…実装用端子
６１〜７０…電極
９０…積層体
１０１，１０４，１０６…アンテナ装置
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０３Ａ，１０３Ｂ…アンテナ装置
１１０…回路基板
１２０…筐体
２００…リーダライター側アンテナ
３０１…電子機器
４０１…カード型デバイス
４１０…金属ソケット
【要約】
アンテナコイルは、絶縁体の積層方向から視て、１ターン毎に第１辺を形成する第１導体パターン、第２辺を形成する第２導体パターン、第３辺を形成する第３導体パターン、および第４辺を形成する第４導体パターンで構成され、第１導体パターンは第１層に形成され、第２導体パターンは第１層とは異なる第２層に形成され、第３導体パターンおよび第４導体パターンは、第１層から第２層にかけて形成され、第１〜第４の導体パターンは、１ターン分の導体パターンによる巻回形状の重心を１ターン毎に結ぶ線の方向が絶縁体の積層方向に対して傾くように、各絶縁体に配置される。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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